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固態(tài)成像設(shè)備和相機(jī)系統(tǒng)的制作方法與工藝

文檔序號(hào):12796285閱讀:229來源:國(guó)知局
固態(tài)成像設(shè)備和相機(jī)系統(tǒng)的制作方法與工藝
本公開涉及一種固態(tài)成像設(shè)備和相機(jī)系統(tǒng),適用于例如采用光場(chǎng)(lightfiled)技術(shù)的立體相機(jī)或單目3D立體相機(jī)的。

背景技術(shù):
已知PTL1中公開的技術(shù),作為光場(chǎng)相機(jī)。在此技術(shù)中,濾色器的色彩編碼(色彩陣列)是通過將RGB拜耳陣列旋轉(zhuǎn)45度而獲得的鋸齒形陣列,其中垂直和水平方向上的四個(gè)相鄰像素具有相同色彩。也就是說,此技術(shù)具有其中以相同色彩的四個(gè)像素為單位以正方形的形狀來布置R、G和B的各個(gè)濾波器的色彩編碼。此外,以四個(gè)像素(上下兩個(gè)像素×左右兩個(gè)像素)為單位共享一個(gè)多透鏡陣列以覆蓋不同色彩。此外,在PTL2中,公開了如下技術(shù):在多目(multocular)3D相機(jī)中通過區(qū)分每個(gè)相機(jī)的靈敏度而將視差和寬動(dòng)態(tài)范圍(WDR)一起使用。引用列表專利文獻(xiàn)[PTL1]JP-A-2010-239337[PTL2]JP-A-2003-18445

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題然而,在JP-A-2010-239337中公開的技術(shù)中,為了獲得全分辨率,必須具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)并且必須執(zhí)行復(fù)雜的信號(hào)處理。此外,在JP-A-2003-18445中公開的技術(shù)中,因?yàn)橛捎陔p鏡頭飽和而導(dǎo)致未獲得視差,所以存在諸如寬動(dòng)態(tài)范圍(WDR)中不足的范圍的缺點(diǎn)。因此,期望提供一種固態(tài)成像設(shè)備和相機(jī)系統(tǒng),其能夠在通過單目布置來獲得寬動(dòng)態(tài)范圍(WDR)的立體圖像,而不需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的信號(hào)處理。解決方案本公開的實(shí)施例旨在一種固態(tài)成像設(shè)備,包括:像素陣列部分,其中沿第一方向和與所述第一方向垂直的第二方向以矩陣形式布置多個(gè)彩色像素;以及多透鏡陣列,其中布置允許光入射到所述多個(gè)彩色像素上的多個(gè)透鏡,其中,在所述像素陣列部分的各個(gè)彩色像素中,將沿所述第一方向和所述第二方向中的至少一個(gè)方向相鄰的彩色像素分派(allocate)為用于立體的L像素和R像素,并且其中,部署所述多透鏡陣列以使得所述多透鏡陣列中的至少一部分允許光入射到沿所述第一方向色彩不同的相鄰像素上。本公開的另一個(gè)實(shí)施例旨在一種相機(jī)系統(tǒng),包括:固態(tài)成像設(shè)備;以及光學(xué)系統(tǒng),其在所述固態(tài)成像設(shè)備上形成物像,其中,所述固態(tài)成像設(shè)備包括:像素陣列部分,其中沿第一方向和與所述第一方向垂直的第二方向以矩陣形式布置多個(gè)彩色像素;以及多透鏡陣列,其中布置允許光入射到所述多個(gè)彩色像素上的多個(gè)透鏡,其中,在所述像素陣列部分的各個(gè)彩色像素中,將在所述第一方向和所述第二方向中的至少一個(gè)方向上的相鄰彩色像素分派為用于立體的L像素和R像素,并且其中,部署所述多透鏡陣列以使得所述多透鏡陣列中的至少一部分允許光入射到沿所述第一方向色彩不同的相鄰像素上。發(fā)明的有益效果根據(jù)本公開的實(shí)施例,可以在利用單目布置獲得寬動(dòng)態(tài)范圍(WDR)的立體圖像,而不需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的信號(hào)處理。附圖說明圖1是示意性地圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的配置的系統(tǒng)配置圖;圖2是圖示單位像素的電路配置的示例的電路圖;圖3是圖示在像素中執(zhí)行四個(gè)相鄰像素添加的情況下電路配置的示例的電路圖;圖4是圖示作為像素陣列的示例的拜耳陣列的圖;圖5是圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例的像素劃分的概念圖;圖6是圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第一特性配置示例的圖;圖7是圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第二特性配置示例的圖;圖8是圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第三特性配置示例的圖;圖9是圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第四特性配置示例的圖;圖10A至10C是圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第五特性配置示例的圖;圖11A至11C是圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第六特性配置示例的圖;圖12是圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第七特性配置示例的圖;圖13是圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第八特性配置示例的圖;圖14是圖示應(yīng)用根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的單目3D立體相機(jī)的配置示例的圖;圖15是圖示在應(yīng)用根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的單目3D立體相機(jī)中物距依賴圖像高度變化的圖;圖16示出圖示在應(yīng)用根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的單目3D立體相機(jī)中相對(duì)于物距的成像變化的圖;以及圖17是圖示應(yīng)用根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備的相機(jī)系統(tǒng)的配置的示例的圖。具體實(shí)施方式在下文中,將參照附圖描述本公開的實(shí)施例。將以以下順序進(jìn)行描述。1.固態(tài)成像設(shè)備的配置示例(CMOS圖像傳感器的示例)2.本實(shí)施例的特性配置2-1.第一特性配置示例2-2.第二特性配置示例2-3.第三特性配置示例2-4.第四特性配置示例2-5.第五特性配置示例2-6.第六特性配置示例2-7.第七特性配置示例2-8.第八特性配置示例3.適用的單目3D立體相機(jī)的配置示例4.相機(jī)系統(tǒng)的配置示例<1.固態(tài)成像設(shè)備的配置示例>系統(tǒng)配置圖1是示意性地圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例的CMOS圖像傳感器——例如,X-Y地址類型的固態(tài)成像設(shè)備——的配置的系統(tǒng)配置圖。根據(jù)本實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10包括在半導(dǎo)體襯底(在下文中可以稱為“傳感器芯片”)11上形成的像素陣列部分12、與像素陣列部分12類似地集成在半導(dǎo)體襯底11上的外圍電路部分。例如,布置垂直驅(qū)動(dòng)部分13、列處理部分14、水平驅(qū)動(dòng)部分15、以及系統(tǒng)控制部分16,作為外圍電路部分。此外,在傳感器芯片11的外部部署形成信號(hào)處理系統(tǒng)的DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)電路31、以及圖像存儲(chǔ)器32。在像素陣列部分12中以陣列形式布置像素單元(未示出)(在下文中可以稱為“像素”),每個(gè)像素單元包括根據(jù)入射的可見光的光強(qiáng)度將其光電地轉(zhuǎn)換為電荷的光電轉(zhuǎn)換器件。稍后將描述像素單元的具體電路配置。在像素陣列部分12的光接收表面(光入射面)上形成濾色器陣列33,并且,在濾色器陣列33的上部分側(cè)布置多透鏡陣列(MLA)34。此外,在濾色器陣列33上布置片上透鏡(OCL)?;旧?,在本實(shí)施例中,如稍后所述的,采用其中由多透鏡陣列(MLA)來執(zhí)行LR視差分離的配置,作為光場(chǎng)的立體版本。此外,在本實(shí)施例中,如稍后所述的,可以利用單目布置而獲得3D立體的WDR圖像。此外,在像素陣列部分12中,關(guān)于矩陣形式的像素陣列,對(duì)于每行,像素驅(qū)動(dòng)線18在圖1中沿著右和左方向(像素行的像素陣列方向/水平方向)布線,并且,對(duì)于每列,垂直信號(hào)線17在圖1中沿著上下方向(像素列的像素陣列方向/垂直方向)形成。像素驅(qū)動(dòng)線18的一端連接至垂直驅(qū)動(dòng)部分13對(duì)應(yīng)于每行的輸出端。在圖1中,示出了一條像素驅(qū)動(dòng)線18,但是像素驅(qū)動(dòng)線18的數(shù)目不限于一條。垂直驅(qū)動(dòng)部分13包括移位寄存器、地址譯碼器等。這里,雖然未示出具體配置,但是垂直驅(qū)動(dòng)部分13具有包括讀取掃描系統(tǒng)和重置掃描系統(tǒng)的配置。讀取掃描系統(tǒng)對(duì)于自其讀取信號(hào)的像素單元,以行為單位順序地執(zhí)行選擇性掃描。另一方面,重置掃描系統(tǒng)在讀取掃描之前快門速度的時(shí)間,對(duì)于由讀取掃描系統(tǒng)執(zhí)行讀取掃描的讀取行,執(zhí)行將來自讀取行的像素單元的光電轉(zhuǎn)換器件的不必要的電荷重置的重置掃描。通過由重置掃描系統(tǒng)重置不必要的電荷,執(zhí)行所謂的電子快門操作。這里,電子快門操作是指丟棄光電轉(zhuǎn)換器件的光電荷并重新開始曝光(累積光電荷)的操作。由通過讀取掃描系統(tǒng)的讀取操作讀取的信號(hào)與在先前緊鄰的讀取操作或電子快門操作之后入射的光量對(duì)應(yīng)。此外,自通過先前緊鄰的讀取操作的讀取定時(shí)、或通過電子快門操作的重置定時(shí)起到通過當(dāng)前讀取操作的讀取定時(shí)的時(shí)段成為光電荷在像素單元中累積的時(shí)間(曝光時(shí)間)。在本實(shí)施例中,如稍后所述的,通過采用控制曝光時(shí)間或改變?yōu)V色器的透射率的設(shè)備,可以獲得寬動(dòng)態(tài)范圍的圖像。通過每條垂直信號(hào)線17將從由垂直驅(qū)動(dòng)部分13選擇性地掃描的像素行的每個(gè)單位像素輸出的信號(hào)提供至列處理部分14。對(duì)于像素陣列部分12的每個(gè)像素列,列處理部分14關(guān)于從所選擇的行的每個(gè)像素輸出的模擬像素信號(hào)執(zhí)行預(yù)先確定的信號(hào)處理。例如,使用CDS(相關(guān)雙采樣)處理,作為列處理部分14中的信號(hào)處理。CDS處理是接收從所選擇的行的每個(gè)像素輸出的重置電平和信號(hào)電平、通過獲得所述電平之間的電平差而獲得對(duì)應(yīng)于一行的像素的信號(hào)、以及去除像素的固定圖案噪聲的處理。列處理部分14可以具有數(shù)字化模擬像素信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換功能。水平驅(qū)動(dòng)部分15包括移位寄存器、地址譯碼器等,并且順序地且選擇性地掃描與列處理部分14的像素行對(duì)應(yīng)的電路部分。通過由水平驅(qū)動(dòng)部分15進(jìn)行的選擇性掃描,將由列處理部分14對(duì)于每個(gè)像素行而進(jìn)行信號(hào)處理的像素信號(hào)順序地輸出至傳感器芯片11的外部。也就是說,從傳感器芯片11輸出與濾色器陣列33的色彩編碼(色彩陣列)對(duì)應(yīng)的像素信號(hào),作為原始數(shù)據(jù)。系統(tǒng)控制部分16接收從傳感器芯片11的外部給出的時(shí)鐘、指示操作模式的數(shù)據(jù)等,并輸出諸如CMOS圖像傳感器10的內(nèi)部信息的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)控制部分16具有生成各種動(dòng)態(tài)信號(hào)的動(dòng)態(tài)生成器,并基于由動(dòng)態(tài)生成器生成的各種動(dòng)態(tài)信號(hào)來執(zhí)行對(duì)垂直驅(qū)動(dòng)部分13、列處理部分14、水平驅(qū)動(dòng)部分15等的驅(qū)動(dòng)控制。作為傳感器芯片11的外部電路的DSP電路31將例如從傳感器芯片11輸出的對(duì)應(yīng)于一幀的圖像數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器32中,并基于存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器32中的像素信息執(zhí)行去馬賽克處理等。這里,去馬賽克處理是通過從周圍像素的信號(hào)中收集足夠的色彩信息并將所收集的色彩信息分配(assign)至僅具有單色信息的每個(gè)像素的信號(hào)來補(bǔ)充色彩信息以創(chuàng)建全彩色圖像的處理。(單位像素的電路配置)圖2是圖示單位像素20的電路配置的示例的電路圖.如圖2中所示,例如,根據(jù)本實(shí)施例的單位像素20包括光電轉(zhuǎn)換器件(即光電二極管21)以及四個(gè)晶體管,即傳輸晶體管22、重置晶體管23、放大晶體管24和選擇晶體管25。這里,例如,使用N通道MOS晶體管作為四個(gè)晶體管22-25。然而,如上所述,傳輸晶體管22、重置晶體管23、放大晶體管24和選擇晶體管25的導(dǎo)電組合僅僅是示例,并且,本實(shí)施例不限于該組合。對(duì)于像素單元20,例如,作為像素驅(qū)動(dòng)線18,傳輸線181、重置線182和選擇線183的三條驅(qū)動(dòng)線被共同布線至同一像素行的每個(gè)像素。以像素行為單位,將傳輸線181、重置線182和選擇線183的每個(gè)的一端連接至垂直驅(qū)動(dòng)部分13與每個(gè)像素行對(duì)應(yīng)的輸出端。光電二極管21包括連接至負(fù)電源(例如地)的陽(yáng)極電極,并將所接收的光光電轉(zhuǎn)換為具有與光量對(duì)應(yīng)的電荷量的光電荷(這里為光電子)。光電二極管21的陰極電極通過傳輸晶體管22而電連接至放大晶體管24的柵極電極。電連接至放大晶體管24的柵極電極的節(jié)點(diǎn)26被稱為“FD(浮置擴(kuò)散)”部分。傳輸晶體管22連接在光電二極管21的陰極電極與FD部分26之間。通過傳輸線181將其中高電平(例如Vdd電平)為激活的(在下文中稱為“高激活”)的傳輸脈沖ФTRF分配至傳輸晶體管22的柵極電極。當(dāng)分配了傳輸脈沖ФTRF時(shí),傳輸晶體管22導(dǎo)通以將由光電二極管21電轉(zhuǎn)換的光電荷傳輸至FD部分26。重置晶體管23包括連接至像素電源Vdd的漏極電極、以及連接至FD部分26的源極電極。在信號(hào)電荷從光電二極管21傳輸至FD部分26之前,通過重置線182將高激活的重置脈沖ФRST分配至重置晶體管23的柵極電極。當(dāng)分配了重置脈沖ФRST時(shí),重置晶體管23導(dǎo)通以將FD部分26的電荷丟棄至像素電源Vdd,由此重置FD部分26。放大晶體管24包括連接至FD部分26的柵極電極、以及連接至像素電源Vdd的漏極電極。此外,放大晶體管24輸出在被重置晶體管23重置之后的FD部分26的電位,作為重置信號(hào)(重置電平)Vreset。放大晶體管24輸出在信號(hào)電荷被傳輸晶體管22傳輸了之后的FD部分26的電位,作為光累積信號(hào)(信號(hào)電平)Vsig。選擇晶體管25例如包括連接至放大晶體管24的源極電極的漏極電極、以及連接至垂直信號(hào)線17的源極電極。通過選擇線183將高激活的選擇脈沖ФSEL分配至選擇晶體管25的柵極電極。當(dāng)分配了選擇脈沖ФSEL時(shí),選擇晶體管25導(dǎo)通以將單位像素20設(shè)置為選擇狀態(tài),并將從放大晶體管24輸出的信號(hào)中繼到垂直信號(hào)線17??梢圆捎闷渲袑⑦x擇晶體管25連接在像素電源Vdd與放大晶體管24的漏極電極之間的電路配置。此外,單位像素20不限于包括上述四個(gè)晶體管的配置。例如,可以使用其中共享放大晶體管24和選擇晶體管25的包括三個(gè)晶體管的像素配置,并且,可以使用任何像素電路的配置。(像素添加)然而,在移動(dòng)圖像捕獲中,為了增大幀速率并實(shí)現(xiàn)高速移動(dòng)圖像捕獲,通常執(zhí)行添加用于讀取的多個(gè)相鄰像素的信號(hào)的像素添加。可以在像素中、在垂直信號(hào)線17上、在列處理部分14、在后續(xù)信號(hào)處理部分等中執(zhí)行像素添加。這里,作為示例,將描述在如下情況下的像素配置:其中,在像素中例如添加2×2的正方形陣列中沿垂直和水平方向相鄰的四個(gè)像素的信號(hào)。圖3是圖示在像素中執(zhí)行四個(gè)相鄰像素添加的情況下電路配置的示例的電路圖。在該圖中對(duì)與圖2中相同的部分給出相同參考數(shù)字。在圖3中,沿垂直和水平方向的四個(gè)相鄰像素的光電二極管21被稱為光電二極管21-1、21-2、21-3和21-4。對(duì)于光電二極管21-1、21-2、21-3和21-4,安裝四個(gè)傳輸晶體管22-1、22-2、22-3和22-4,并且分別安裝重置晶體管23、放大晶體管24和選擇晶體管25。也就是說,在傳輸晶體管22-1、22-2、22-3和22-4中,它們的一個(gè)電極連接至光電二極管21-1、21-2、21-3和21-4中每個(gè)的陰極電極,并且它們的另一個(gè)電極共同地連接至放大晶體管24的柵極電極。對(duì)于光電二極管21-1、21-2、21-3和21-4公共的FD部分26電連接至放大晶體管24的柵極電極。重置晶體管23包括連接至像素電源Vdd的漏極電極、以及連接至FD部分26的源極電極。在上述與四個(gè)相鄰像素添加對(duì)應(yīng)的像素配置中,通過在相同定時(shí)將傳輸脈沖ФTRF分配至四個(gè)傳輸晶體管22-1、22-2、22-3和22-4,可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)相鄰像素之間的像素添加。也就是說,通過傳輸晶體管22-1、22-2、22-3和22-4從光電二極管21-1、21-2、21-3和21-4傳輸至FD部分26的信號(hào)電荷在FD部分26中添加(可以稱為FD添加)。另一方面,通過在不同定時(shí)將傳輸脈沖ФTRF分配至傳輸晶體管22-1、22-2、22-3和22-4,可以實(shí)現(xiàn)以像素為單位的信號(hào)輸出。也就是說,可以通過在移動(dòng)圖像捕獲中執(zhí)行像素添加來提高幀速率,同時(shí)可以通過在靜態(tài)圖像捕獲中獨(dú)立地讀取所有像素信號(hào)來提高分辨率。<像素陣列>如上所述,像素陣列部分12包括以矩陣形式布置的多個(gè)像素。像素陣列部分12例如采用如圖4中所示的拜耳(Bayer)陣列作為像素陣列。在根據(jù)本實(shí)施例的像素陣列部分12中,一個(gè)像素被劃分為多個(gè)劃分的像素單元(cell)DPC,每個(gè)劃分的像素單元DPC包括例如由光電二極管形成的光電轉(zhuǎn)換器件。具體地,在固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)10中,拜耳陣列的同一濾色器下的一個(gè)像素被劃分為兩個(gè)或更多個(gè)的多個(gè)劃分的DPC。在此情況下,可以通過改變靈敏度或累積時(shí)間(曝光時(shí)間)來劃分靈敏度和累積時(shí)間不同的兩個(gè)或更多個(gè)像素單元DPC。在下文中,將描述其中一個(gè)像素DPC被劃分為四個(gè)劃分的像素單元DPC-A至DPC-D的情況作為示例。圖5是圖示根據(jù)本實(shí)施例的像素劃分的概念圖。在圖5中,示出在拜耳陣列的情況下的劃分方法。在其中同一濾色器下的一個(gè)像素被劃分為四個(gè)的情況下,例如,在各個(gè)劃分的像素中靈敏度和累積時(shí)間彼此不同。在圖5中,作為示例,示出其中G(綠色)像素PCG被劃分為四個(gè)像素DPC-A、DPC-B、DPC-C和DPC-D的情況。例如,可以將G像素PCG劃分為兩個(gè)像素DPC-A和DPC-B。<2.本實(shí)施例的特性配置>在本實(shí)施例中,形成具有上述配置的CMOS圖像傳感器10,作為可以被應(yīng)用至采用光場(chǎng)技術(shù)的立體相機(jī)或單目3D立體相機(jī)的固態(tài)成像設(shè)備。在下文中,將詳細(xì)描述可以被應(yīng)用至立體相機(jī)或單目3D立體相機(jī)的固態(tài)成像設(shè)備的特性配置。在下文中,在圖中所示的X-Y坐標(biāo)中,X方向表示第一方向,Y方向表示第二方向。此外,X方向可以稱為水平方向或橫向方向,而Y方向可以稱為垂直方向或縱向方向。<2-1.第一特性配置示例>圖6是圖示根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第一特性配置示例的圖。圖6中的CMOS圖像傳感器10A可以被應(yīng)用至立體相機(jī),并且通過多透鏡陣列34執(zhí)行LR視差分離,作為光場(chǎng)的立體版本。在此配置中,水平分辨率變?yōu)?/2,但是其有用地與并排(side-by-side)記錄系統(tǒng)匹配。這里,L表示立體中的左,而R表示立體中的右。在CMOS圖像傳感器10A中,像素陣列部分12A在拜耳陣列的情況下采用每個(gè)像素的劃分方法。在圖6中,形成濾色器陣列33以使得G像素PCG11-1、R像素PCR11、G像素PCG11-2和B像素PCB11具有2×2的拜耳陣列。以矩陣形式形成該陣列。在圖6的示例中,部分地示出如下示例,其中:沿橫向方向與B像素PCB11相鄰地部署相鄰拜耳陣列的G像素PCG12-1,并且沿橫向方向與G像素PCG11-2相鄰地部署相鄰拜耳陣列的R像素PCR12。在圖6的示例中,在第一行中部署G像素PCG11-1、B像素PCB11以及G像素PCG12-1,并且在第二行中部署R像素PCR11、G像素PCG12-2、以及R像素PCR12。此外,在圖6的示例中,沿橫向方向(X方向)將G像素PCG11-1、R像素PCR11、G像素PCG11-2和B像素PCB11分別劃分為兩個(gè)。G像素PCG11-1包括兩個(gè)劃分的像素DPC-AG1和DPC-BG1。在此示例中,劃分的像素DPC-AG1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BG1被分派用于立體中的L。R像素PCG11包括兩個(gè)劃分的像素DPC-AR1和DPC-BR1。在此示例中,劃分的像素DPC-AR1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BR1被分派用于立體中的L。B像素PCG11包括兩個(gè)劃分的像素DPC-AB1和DPC-BB1。在此示例中,劃分的像素DPC-AB1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BB1被分派用于立體中的L。G像素PCG11-2包括兩個(gè)劃分的像素DPC-AG1和DPC-BG1。在此示例中,將劃分的像素DPC-AG1分派用于立體中的R,并且將劃分的像素DPC-BG1分派用于立體中的L。G像素PCG12-1包括兩個(gè)劃分的像素DPC-AG1和DPC-BG1。在此示例中,劃分的像素DPC-AG1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BG1被分派用于立體中的L。R像素PCG12包括兩個(gè)劃分的像素DPC-AR1和DPC-BR1。在此示例中,劃分的像素DPC-AR1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BR1被分派用于立體中的L。在此示例中,將用于立體的相同R和L功能分派至像素陣列(沿Y方向的陣列)的同一列的各個(gè)劃分的像素。換言之,將用于立體的R和L功能交替地分派至像素陣列(沿X方向的陣列)的同一行的各個(gè)劃分的像素。如圖6中所示,在半導(dǎo)體襯底11上形成遮光部分BLD或布線,并且在其上形成濾色器陣列33。此外,在濾色器陣列33上形成片上透鏡(OCL)陣列35。以矩陣形式形成片上透鏡陣列35的各個(gè)片上透鏡OCL,以便對(duì)應(yīng)于像素陣列部分12A中的各個(gè)劃分的像素。此外,面向片上透鏡陣列35的光入射側(cè)而部署以矩陣形式形成多個(gè)透鏡ML的多透鏡陣列34。在圖6的示例中,與常規(guī)陣列不同地,將在多透鏡陣列34的各個(gè)多透鏡ML的橫向方向(X方向)上共享的像素的色彩部署為不是相同色彩、而是不同色彩。在圖6的示例中,示出第一多透鏡系統(tǒng)ML1和第二多透鏡系統(tǒng)ML2。在第一行中,將第一多透鏡系統(tǒng)ML1部署為由G像素PCG11-1的用于立體中的L的劃分的像素DPC-BG1、和與G像素PCG11-1相鄰的B像素PCB11的用于立體中的R的劃分的像素DPC-AB1共享。類似地,在第二行中,將第一多透鏡系統(tǒng)ML1部署為由R像素PCR11的用于立體中的L的劃分的像素DPC-BR1、和與R像素PCR11相鄰的G像素PCG12-1的用于立體中的R的劃分的像素DPC-AG1共享。在第一行中,將第二多透鏡系統(tǒng)ML2部署為由B像素PCB11的用于立體中的L的劃分的像素DPC-BB1、和與B像素PCB11相鄰的G像素PCG12-1的用于立體中的R的劃分的像素DPC-AG1共享。類似地,在第二行中,將第二多透鏡系統(tǒng)ML2部署為由G像素PCG11-2的用于立體中的L的劃分的像素DPC-BG1、和與G像素PCG11-2相鄰的R像素PCR12的用于立體中的R的劃分的像素DPC-AR1共享。這樣,通過將由一個(gè)多透鏡ML共享的彩色像素設(shè)置為色彩不同,可以通過透鏡間隙和不同色彩分離來改善立體中的L和R的混合色彩(消光比)。此外,可以在縱向方向(Y方向)上選擇分立式透鏡DSCL或柱面透鏡CYLDL。在不存在片上透鏡OCL的情況下,通過使用分立式透鏡DSCL,可以提高光聚焦比。在圖6的示例中,在兩個(gè)劃分的像素之上的透鏡形狀是扁平形狀,其在橫向方向(X方向)上長(zhǎng),以便防止對(duì)在縱向方向(Y方向)上彼此相鄰的共享的劃分的像素的透鏡的影響。<2-2.第二特性配置示例>圖7是圖示根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第二特性配置示例的圖。圖7中的CMOS圖像傳感器10B如下不同于圖6中的CMOS圖像傳感器10A。在圖7中的CMOS圖像傳感器10B中,每個(gè)像素不被劃分為兩個(gè)像素,而是被劃分為如圖5中所示的2×2的四個(gè)像素,并且沿縱向(上下)方向也部署相同濾色器,以通過相同色彩的四個(gè)像素來分布(distribute)視差和寬動(dòng)態(tài)范圍(WDR)的兩個(gè)條件。通過這樣的配置,CMOS圖像傳感器10B可以被應(yīng)用至基于拜耳陣列的寬動(dòng)態(tài)范圍(WDR)的單目3D立體相機(jī)。如上所述,在圖7的示例中,沿橫向方向(X方向)和縱向方向(Y方向)將G像素PCG11-1、R像素PCR11、G像素PCG11-2、和B像素PCB11分別劃分為2×2的四個(gè)。G像素PCG11-1包括四個(gè)劃分的像素DPC-AG1、DPC-BG1、DPC-CG1和DPC-DG1。在此示例中,劃分的像素DPC-AG1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BG1被分派用于立體中的L。劃分的像素DPC-CG1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-DG1被分派用于立體中的L。R像素PCR11包括四個(gè)劃分的像素DPC-AR1、DPC-BR1、DPC-CR1和DPC-DR1。在此示例中,劃分的像素DPC-AR1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BR1被分派用于立體中的L。劃分的像素DPC-CR1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-DR1被分派用于立體中的L。B像素PCB11包括四個(gè)劃分的像素DPC-AB1、DPC-BB1、DPC-CB1和DPC-DB1。在此示例中,劃分的像素DPC-AB1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BB1被分派用于立體中的L。劃分的像素DPC-CB1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-DB1被分派用于立體中的L。G像素PCG11-2包括四個(gè)劃分的像素DPC-AG1、DPC-BG1、DPC-CG1和DPC-DG1。在此示例中,劃分的像素DPC-AG1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BG1被分派用于立體中的L。劃分的像素DPC-CG1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-DG1被分派用于立體中的L。G像素PCG12-1包括四個(gè)劃分的像素DPC-AG1、DPC-BG1、DPC-CG1和DPC-DG1。在此示例中,劃分的像素DPC-AG1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BG1被分派用于立體中的L。劃分的像素DPC-CG1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-DG1被分派用于立體中的L。R像素PCR12包括四個(gè)劃分的像素DPC-AR1、DPC-BR1、DPC-CR1和DPC-DR1。在此示例中,劃分的像素DPC-AR1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BR1被分派用于立體中的L。劃分的像素DPC-CR1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-DR1被分派用于立體中的L。而且,在此示例中,將用于立體的相同R和L功能分派至像素陣列(沿Y方向的陣列)的同一列的各個(gè)劃分的像素。換言之,替換地將用于立體的R和L功能分派至像素陣列(沿X方向的陣列)的同一行的各個(gè)劃分的像素。在圖7中,為了簡(jiǎn)單而省略了半導(dǎo)體襯底11的部分,并且僅示出了多透鏡陣列34。而且,在此示例中,與常規(guī)陣列不同地,將在多透鏡陣列34的各個(gè)多透鏡ML的橫向方向(X方向)上共享的像素的色彩部署為不是相同色彩、而是不同色彩。而且,在圖7的示例中,示出第一多透鏡系統(tǒng)ML1和第二多透鏡系統(tǒng)ML2。在第一行中,將第一多透鏡系統(tǒng)ML1部署為由G像素PCG11-1的用于立體中的L的劃分的像素DPC-BG1、和與G像素PCG11-1相鄰的B像素PCB11的用于立體中的R的劃分的像素DPC-AB1共享。在第二行中,將第一多透鏡系統(tǒng)ML1部署為由G像素PCG11-1的用于立體中的L的劃分的像素DPC-DG1、和與G像素PCG11-11相鄰的B像素PCB11的用于立體中的R的劃分的像素DPC-CB1共享。在第三行中,將第一多透鏡系統(tǒng)ML1部署為由R像素PCR11的用于立體中的L的劃分的像素DPC-BR1、和與R像素PCR11相鄰的G像素PCG11-2的用于立體中的R的劃分的像素DPC-AG1共享。在第四行中,將第一多透鏡系統(tǒng)ML1部署為由R像素PCR11的用于立體中的L的劃分的像素DPC-DR1、和與R像素PCR11相鄰的G像素PCG11-2的用于立體中的R的劃分的像素DPC-CG1共享。在第一行中,將第二多透鏡系統(tǒng)ML2部署為由B像素PCB11的用于立體中的L的劃分的像素DPC-BB1、和與B像素PCB11相鄰的G像素PCG12-1的用于立體中的R的劃分的像素DPC-AG1共享。在第二行中,將第二多透鏡系統(tǒng)ML2部署為由B像素PCB11的用于立體中的L的劃分的像素DPC-DB1、和與B像素PCB11相鄰的G像素PCG12-1的用于立體中的R的劃分的像素DPC-CG1共享。在第三行中,將第二多透鏡系統(tǒng)ML2部署為由G像素PCG11-2的用于立體中的L的劃分的像素DPC-BG1、和與G像素PCG11-2相鄰的R像素PCR12的用于立體中的R的劃分的像素DPC-AB1共享。在第四行中,將第二多透鏡系統(tǒng)ML2部署為由G像素PCG11-2的用于立體中的L的劃分的像素DPC-DG1、和與G像素PCG11-2相鄰的R像素PCR12的用于立體中的R的劃分的像素DPC-CR1共享。這樣,以與圖6的示例類似的方式,在圖7的示例中,通過將由一個(gè)多透鏡ML共享的彩色像素設(shè)置為色彩不同,可以通過透鏡間隙和不同色彩分離來改善立體中的L和R的混合色彩(消光比)。此外,可以在縱向方向(Y方向)上選擇分立式透鏡DSCL或柱面透鏡CYLDL。在不存在片上透鏡OCL的情況下,通過使用分立式透鏡DSCL,可以提高光聚焦比。而且,在圖7的示例中,在兩個(gè)劃分的像素之上的透鏡形狀是扁平形狀,其在橫向方向(X方向)上長(zhǎng),以便防止對(duì)在縱向方向(Y方向)上彼此相鄰的共享的劃分的像素的透鏡的影響。此外,在圖7的示例中,為了獲得寬動(dòng)態(tài)范圍,配置為使得:像素行陣列中的各個(gè)行的靈敏度交替地變?yōu)榈秃透?。作為用以獲得寬動(dòng)態(tài)范圍的低靈敏度像素和高靈敏度像素的配置,可以采用通過快門等的曝光控制和用于改變?yōu)V色器的透射率的設(shè)備結(jié)構(gòu)兩者。CMOS圖像傳感器10B可以應(yīng)用至諸如移動(dòng)電話機(jī)的移動(dòng)電子裝置的面部相機(jī)(facecamera)等。在移動(dòng)電子裝置的面部相機(jī)中,因?yàn)椴迦胩炜兆鳛楸尘安⑶颐娌刻幱诮嚯x中,所以最佳的是利用單目布置來獲得WDR圖像。在移動(dòng)電子裝置中,CMOS圖像傳感器10B可以通過深度信息而應(yīng)用至用戶接口(UI)。<2-3.第三特性配置示例>圖8是圖示根據(jù)本公開的實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第三特性配置示例的圖。圖8中的CMOS圖像傳感器10C如下不同于圖7中的CMOS圖像傳感器10B。在CMOS圖像傳感器10C中,代替將各個(gè)行交替地設(shè)置為低靈敏度和高靈敏度,在每行中將L像素和R像素設(shè)置為低靈敏度和高靈敏度,并且對(duì)于每行切換L像素和R像素的靈敏度。在第一行中,L劃分的像素對(duì)應(yīng)于高靈敏度,并且R劃分的像素對(duì)應(yīng)于低靈敏度。在第二行中,L劃分的像素對(duì)應(yīng)于低靈敏度,并且R劃分的像素對(duì)應(yīng)于高靈敏度。在第三行中,L劃分的像素對(duì)應(yīng)于高靈敏度,并且R劃分的像素對(duì)應(yīng)于低靈敏度。在第四行中,L劃分的像素對(duì)應(yīng)于低靈敏度,并且R劃分的像素對(duì)應(yīng)于高靈敏度。在圖8的示例中,因?yàn)楦鱾€(gè)色彩的低靈敏度LR圖像和高靈敏度LR圖像的組合圖像的中心在其中間彼此一致,所以維持在WDR時(shí)的空間相位的線性,由此幾乎不影響分辨率。<2-4.第四特性配置示例>圖9是圖示根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第四特性配置示例的圖。圖9中的CMOS圖像傳感器10D與圖7中的CMOS圖像傳感器10B的不同在于每行切換L像素和R像素。在G像素PCG11-1中,劃分的像素DPC-AG1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BG1被分派用于立體中的L。劃分的像素DPC-CG1被分派用于立體中的L,并且劃分的像素DPC-DG1被分派用于立體中的R。在R像素PCR11中,劃分的像素DPC-AR1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BR1被分派用于立體中的L。劃分的像素DPC-CR1被分派用于立體中的L,并且劃分的像素DPC-DR1被分派用于立體中的R。在B像素PCB11中,劃分的像素DPC-AB1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BB1被分派用于立體中的L。劃分的像素DPC-CB1被分派用于立體中的L,并且劃分的像素DPC-DB1被分派用于立體中的R。在G像素PCG11-2中,劃分的像素DPC-AG1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BG1被分派用于立體中的L。劃分的像素DPC-CG1被分派用于立體中的L,并且劃分的像素DPC-DG1被分派用于立體中的R。在G像素PCG12-1中,劃分的像素DPC-AG1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BG1被分派用于立體中的L。劃分的像素DPC-CG1被分派用于立體中的L,并且劃分的像素DPC-DG1被分派用于立體中的R。在R像素PCR12中,劃分的像素DPC-AR1被分派用于立體中的R,并且劃分的像素DPC-BR1分派用于立體中的L。劃分的像素DPC-CR1被分派用于立體中的L,并且劃分的像素DPC-DR1被分派用于立體中的R。在圖9的示例中,因?yàn)樵谘乜v向方向(Y方向)相鄰的共享的劃分的像素中L和R彼此偏離半個(gè)周期,所以可以部署多透鏡ML的區(qū)域被擴(kuò)大,因此,可以使得多透鏡ML的形狀接近于圓形、而非扁平形狀,由此容易地形成透鏡。<2-5.第五特性配置示例>圖10A至10C是圖示根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第五特性配置示例的圖。圖10A至10C的CMOS圖像傳感器10E的特性基本上是正方形陣列(矩形陣列)、而非鋸齒形陣列,并且,每行切換L像素和R像素。在CMOS圖像傳感器10E中,除了每行切換L像素和R像素的事實(shí)之外,第一列、第三列、第五列和第七列是僅具有G像素的G像素條帶。此外,部署多透鏡ML以使得每個(gè)G像素PCG與沿X方向相鄰的R像素PCR或B像素PCB合作地用作立體中的L像素或R像素。這里,為了簡(jiǎn)單,將G像素表示為參考標(biāo)記PCG,將B像素表示為參考標(biāo)記PCB,并且將R像素表示為參考標(biāo)記PCR。在此配置中,與常規(guī)陣列不同地,將在多透鏡陣列34的各個(gè)多透鏡ML的橫向方向(X方向)上共享的像素的色彩部署為不是相同的色彩、而是不同的色彩。在圖10A的示例中,將作為偶數(shù)行的第二行和第四行中的G像素PCG分派為用于立體中的L的像素(劃分的像素)。另一方面,將與G像素PCG共享多透鏡ML的B像素PCB或R像素PCR分派為用于立體中的R的像素(劃分的像素)。在圖10A的示例中,將作為奇數(shù)行的第三行和第五行中的G像素PCG分派為用于立體中的R的像素(劃分的像素)。另一方面,將與G像素PCG共享多透鏡ML的B像素PCB或R像素PCR分派為用于立體中的L的像素(劃分的像素)。在圖10A中所示的像素陣列的基礎(chǔ)上,例如,如圖10B中所示,可以通過僅使用L視差像素來實(shí)現(xiàn)所謂的拜耳蜂巢(鋸齒形)陣列。此外,在圖10A中所示的像素陣列的基礎(chǔ)上,例如,如圖10C中所示,可以通過僅使用R視差像素來實(shí)現(xiàn)所謂的拜耳蜂巢陣列。在上述配置中,通過沿Y方向添加L像素和R像素來獲得2D鋸齒形拜耳陣列。在此情況下,因?yàn)檠赝淮怪毙盘?hào)線執(zhí)行添加,所以添加處理變得容易。而且,在圖10A至10C的示例中,通過將由一個(gè)多透鏡ML共享的彩色像素設(shè)置為色彩不同,可以通過透鏡間隙和不同色彩分離來改善立體中的L和R的混合色彩(消光比)。此外,在圖10A至10C的示例中,因?yàn)樵谘乜v向方向(Y方向)上相鄰的共享的劃分的像素中L和R彼此偏離半個(gè)周期,所以可以部署多透鏡ML的區(qū)域被擴(kuò)大,因此,可以使得多透鏡ML的形狀接近于圓形、而非扁平形狀,由此容易地形成透鏡。<2-6.第六特性配置示例>圖11A至11C是圖示根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第六特性配置示例的圖。圖11A至11C的CMOS圖像傳感器10F基本上具有正方形陣列(矩形陣列)、而非鋸齒形陣列,并且,每行切換L像素和R像素。在CMOS圖像傳感器10F中,除了每行切換L像素和R像素的事實(shí)之外,第二行和第四行是僅具有G像素的G像素條帶。此外,部署多透鏡ML以使得每個(gè)G像素PCG與沿X方向相鄰的R像素PCR或B像素PCB合作地用作立體中的L像素或R像素。這里,為了簡(jiǎn)單,將G像素表示為參考標(biāo)記PCG,將B像素表示為參考標(biāo)記PCB,并且將R像素表示為參考標(biāo)記PCR。在此配置中,與常規(guī)陣列不同地,在第一行、第三行和第五行中,將在多透鏡陣列34的各個(gè)多透鏡ML的橫向方向(X方向)上共享的像素的色彩部署為不是相同的色彩、而是不同的色彩。也就是說,在第一行、第三行和第五行中,沿X方向彼此相鄰的B像素PCB和R像素PCR共享多透鏡ML。這里,將一個(gè)分派為用于立體中的L的像素(劃分的像素),并且將另一個(gè)分派為用于立體中的R的像素(劃分的像素)。此外,在第二行和第四行中,相同色彩的相鄰G像素PCG共享多透鏡ML。這里,將一個(gè)分派為用于立體中的L的像素(劃分的像素),并且將另一個(gè)分派為用于立體中的R的像素(劃分的像素)。在圖11A中所示的像素陣列的基礎(chǔ)上,例如,如圖11B中所示,可以通過僅使用L視差像素來實(shí)現(xiàn)所謂的拜耳蜂巢(鋸齒形)陣列。此外,在圖11A中所示的像素陣列的基礎(chǔ)上,例如,如圖11C中所示,可以通過僅使用R視差像素來實(shí)現(xiàn)所謂的拜耳蜂巢陣列。而且,在圖11A至11C的示例中,通過將由一個(gè)多透鏡ML共享的彩色像素設(shè)置為色彩不同,可以通過透鏡間隙和不同色彩分離來改善立體中的L和R的混合色彩(消光比)。此外,在圖11A至11C的示例中,因?yàn)樵谘乜v向方向(Y方向)上相鄰的共享的劃分的像素中L和R彼此偏離半個(gè)周期,所以可以部署多透鏡ML的區(qū)域被擴(kuò)大,因此,可以使得多透鏡ML的形狀接近于圓形、而非扁平形狀,由此容易地形成透鏡。而且,在圖11A至11C的示例中,因?yàn)樵谘乜v向方向(Y方向)上相鄰的共享的劃分的像素中L和R彼此偏離半個(gè)周期,所以可以部署多透鏡ML的區(qū)域被括大,因此,可以使得多透鏡ML的形狀接近于圓形、而非扁平形狀,由此容易地形成透鏡。<2-7.第七特性配置示例>圖12是圖示根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第七特性配置示例的圖。在圖12中的CMOS圖像傳感器10G中,可以根據(jù)光軸(OX)的改變而執(zhí)行片上透鏡OCL和多透鏡陣列(MLA)34的瞳孔校正,以便改善L像素和R像素的混合色彩(消光比)。<2-8.第八特性配置示例>圖13是圖示根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的第八特性配置示例的圖。圖13中的CMOS圖像傳感器10H示出可以采用使用白色像素PCW的像素陣列、而非拜耳陣列。這里,白色像素也包括在彩色像素中。<3.適用的單目3D立體相機(jī)的配置示例>圖14是圖示應(yīng)用根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的單目3D立體相機(jī)的配置示例的圖。單目3D立體相機(jī)100基本上包括光學(xué)系統(tǒng)110,其在多透鏡陣列34的物體側(cè)上具有成像透鏡111。可以在光學(xué)系統(tǒng)110中部署變焦透鏡。如上所述,根據(jù)本實(shí)施例,可以獲得以下效果。根據(jù)本實(shí)施例,作為光場(chǎng)的立體版本,由多透鏡陣列34執(zhí)行LR視差分離。此外,通過至少部分地將由一個(gè)多透鏡ML共享的彩色像素設(shè)置為色彩不同,可以通過透鏡間隙和不同色彩分離來改善立體中的L和R的混合色彩(消光比)。此外,在相同色彩的四個(gè)像素之中分布視差和寬動(dòng)態(tài)范圍的兩個(gè)條件。因此,假設(shè)記錄信息可以減小至1/4,則通過關(guān)于相同色彩的四個(gè)像素陣列的四型傳感器使用針對(duì)低靈敏度和高靈敏度的WDR的一個(gè)條件、并使用針對(duì)LR視差的另一個(gè)條件,可以以單目的方式獲得立體的WDR圖像。也就是說,根據(jù)本實(shí)施例,可以以單目的方式獲得立體的寬動(dòng)態(tài)范圍(WDR)圖像,而無需復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的信號(hào)處理。此外,可以以低成本實(shí)現(xiàn)寬動(dòng)態(tài)范圍(WDR)和LR視差二者。圖15是圖示應(yīng)用根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的單目3D立體相機(jī)中物距依賴圖像高度變化的圖。在圖15中,分別地,橫軸表示物距(mm),而縱軸表示圖像高度變化(mm)。在此情況下,示出了在3m的焦點(diǎn)處依賴于圖像高度變化的物距。指示出,如果物距不在1.5m之內(nèi),則即使以1.12mm的精細(xì)像素間距,視差圖像的分離特性在此相機(jī)中也不是優(yōu)選的。從而,安裝了根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備的單目3D立體相機(jī)對(duì)于立體應(yīng)用中的短距離拍攝是合適的。從而,如上所述,單目3D立體相機(jī)對(duì)于移動(dòng)電子設(shè)備的面部相機(jī)是最佳的。圖16示出圖示應(yīng)用根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)的單目3D立體相機(jī)中相對(duì)于物距的成像變化的圖。在圖16中,分別地,橫軸表示物距(mm),而縱軸表示圖像高度變化(μm)。分別地,圖16中的左上圖表示視角依賴性,圖16中的右上圖表示F值依賴性,而圖16中的左下圖表示變焦依賴性。這里,在消光比為∞并且焦距f為大約28mm的廣角中,3/2英尺或更小的橢圓單目視差不變?yōu)?m或更大??梢岳斫?,變焦在圖16的示例中是最有效的。在本實(shí)施例中,已經(jīng)將像素陣列描述為正方形陣列,但是,可以采用其中RGB拜耳陣列等被旋轉(zhuǎn)45度的棋盤陣列??梢詰?yīng)用具有上述效果的固態(tài)成像設(shè)備,作為數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)的成像設(shè)備。<4.相機(jī)系統(tǒng)的配置示例>圖17是圖示應(yīng)用根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備的相機(jī)系統(tǒng)的配置示例的圖。如圖17中所示,相機(jī)系統(tǒng)200包括成像設(shè)備210,可以將根據(jù)本實(shí)施例的CMOS圖像傳感器(固態(tài)成像設(shè)備)10、10A、10B、10C、10D、10F、10G或10H應(yīng)用至所述成像設(shè)備210。相機(jī)系統(tǒng)200包括將入射光引導(dǎo)到成像設(shè)備210(形成物像)的像素區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng),諸如透鏡220,其在成像表面上形成入射光(圖像光)的像。相機(jī)系統(tǒng)200包括驅(qū)動(dòng)成像設(shè)備210的驅(qū)動(dòng)電路(DRV)230、以及處理成像設(shè)備210的輸出信號(hào)的信號(hào)處理電路(PRC)240。驅(qū)動(dòng)電路230包括生成驅(qū)動(dòng)成像設(shè)備210中的電路的包括起始脈沖或時(shí)鐘脈沖的各種定時(shí)信號(hào)的定時(shí)生成器(未示出),并通過預(yù)定定時(shí)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)成像設(shè)備210。此外,信號(hào)處理電路240對(duì)于成像設(shè)備210的輸出信號(hào)執(zhí)行預(yù)定信號(hào)處理。將由信號(hào)處理電路240處理的圖像信號(hào)記錄在諸如存儲(chǔ)器的記錄介質(zhì)上。記錄介質(zhì)上記錄的圖像信息由打印機(jī)等硬拷貝。此外,將由信號(hào)處理電路240處理的圖像信號(hào)顯示在包括液晶顯示器等的監(jiān)視器上作為移動(dòng)圖像。如上所述,在諸如數(shù)碼相機(jī)的成像裝置中,因?yàn)榘惭b上述固態(tài)成像設(shè)備10、10A、10B、10C、10D、10F、10G或10H作為成像設(shè)備210,所以可以以低功耗實(shí)現(xiàn)高精度的相機(jī)。本公開可以具有以下配置。(1)一種固態(tài)成像設(shè)備,包括:像素陣列部分,其中沿第一方向和與所述第一方向垂直的第二方向以矩陣形式布置多個(gè)彩色像素;以及多透鏡陣列,其中布置允許光入射到所述多個(gè)彩色像素上的多個(gè)透鏡,其中,在所述像素陣列部分的各個(gè)彩色像素中,將沿所述第一方向和所述第二方向中的至少一個(gè)方向相鄰的彩色像素分派為用于立體中的L的像素和用于立體中的R的像素,并且其中,部署所述多透鏡陣列以使得所述多透鏡陣列中的至少一部分允許光入射到沿所述第一方向色彩不同的相鄰像素上。(2)根據(jù)(1)的固態(tài)成像設(shè)備,其中,所述像素陣列部分的多個(gè)相鄰像素或一個(gè)像素包括多個(gè)劃分的像素,所述多個(gè)劃分的像素是光靈敏度或累積的電荷量彼此不同的區(qū)域,其中,將各個(gè)劃分的像素分派為用于立體中的L的像素和用于立體中的R的像素,并且其中,部署所述多透鏡陣列以使得所述多透鏡陣列中的至少一部分允許光入射到沿所述第一方向色彩不同的相鄰的劃分的像素上。(3)根據(jù)(2)的固態(tài)成像設(shè)備,其中,沿至少所述第一方向形成所述多個(gè)劃分的像素,并且其中,將相鄰的劃分的像素分派為用于立體中的L的像素和用于立體中的R的像素。(4)根據(jù)(3)的固態(tài)成像設(shè)備,其中,所述彩色像素包括沿所述第一方向和所述第二方向以正方形形狀布置的所述多個(gè)劃分的像素,并且其中,形成所述彩色像素以使得在所述彩色像素的矩陣形式布置的各個(gè)行中交替地布置低靈敏度的彩色像素和高靈敏度的彩色像素。(5)根據(jù)(3)或(4)的固態(tài)成像設(shè)備,其中,在所述彩色像素的矩陣形式布置中,所述劃分的像素被分派為在同一列中成為用于立體中的L或R的相同像素,并且被分派為在相鄰列中成為用于立體中的R或L的相同像素。(6)根據(jù)(4)的固態(tài)成像設(shè)備,其中,沿所述第一方向和第二方向彼此相鄰的劃分的像素被分派為成為用于立體中的L和R的不同像素。(7)根據(jù)(4)的固態(tài)成像設(shè)備,其中,在彩色像素的矩陣形式布置中,形成所述劃分的像素以使得在同一行中用于立體中的L的像素對(duì)應(yīng)于高靈敏度或低靈敏度、并且用于立體中的R的像素對(duì)應(yīng)于低靈敏度或高靈敏度,并且使得在相鄰行中用于立體中的L的像素對(duì)應(yīng)于低靈敏度或高靈敏度、并且用于立體中的R的像素對(duì)應(yīng)于高靈敏度或低靈敏度。(8)根據(jù)(2)至(7)中的任一項(xiàng)的固態(tài)成像設(shè)備,其中,所述像素陣列部分包括部署在光接收部分上的濾色器陣列、以及在所述濾色器陣列上形成以對(duì)應(yīng)于每個(gè)劃分的像素的片上透鏡陣列,其中,在所述片上透鏡陣列的光入射側(cè)部署所述多透鏡陣列,并且其中,在多透鏡和片上透鏡中,根據(jù)光軸的改變來執(zhí)行瞳孔校正。(9)一種相機(jī)系統(tǒng),包括:固態(tài)成像設(shè)備;以及光學(xué)系統(tǒng),其在所述固態(tài)成像設(shè)備上形成物像,其中,所述固態(tài)成像設(shè)備包括:像素陣列部分,其中沿第一方向和與所述第一方向垂直的第二方向以矩陣形式布置多個(gè)彩色像素;以及多透鏡陣列,其中布置允許光入射到所述多個(gè)彩色像素上的多個(gè)透鏡,其中,在所述像素陣列部分的各個(gè)彩色像素中,將沿所述第一方向和所述第二方向中的至少一個(gè)方向相鄰的彩色像素分派為用于立體中的L的像素和用于立體中的R的像素,并且其中,部署所述多透鏡陣列以使得所述多透鏡陣列中的至少一部分允許光入射到沿所述第一方向色彩不同的相鄰彩色像素上。(10)根據(jù)(9)的相機(jī)系統(tǒng),其中,所述像素陣列部分的多個(gè)相鄰彩色像素或一個(gè)彩色像素包括多個(gè)劃分的像素,所述多個(gè)劃分的像素是光靈敏度或累積的電荷量彼此不同的區(qū)域,其中,將各個(gè)劃分的像素分派為用于立體中的L的像素和用于立體中的R的像素,并且其中,部署所述多透鏡陣列以使得所述多透鏡陣列中的至少一部分允許光入射到沿所述第一方向色彩不同的相鄰的彩色的劃分的像素上。(11)根據(jù)(10)的相機(jī)系統(tǒng),其中,沿至少所述第一方向形成所述多個(gè)劃分的像素,并且其中,將相鄰的劃分的像素分派為用于立體中的L的像素和用于立體中的R的像素。(12)根據(jù)(11)的相機(jī)系統(tǒng),其中,所述彩色像素包括沿所述第一方向和所述第二方向以正方形形狀布置的所述多個(gè)劃分的像素,并且其中,形成所述彩色像素以使得在所述彩色像素的矩陣形式布置的各個(gè)行中交替地布置低靈敏度的彩色像素和高靈敏度的彩色像素。(13)根據(jù)(11)或(12)的相機(jī)系統(tǒng),其中,在所述彩色像素的矩陣形式布置中,所述劃分的像素被分派為在同一列中成為用于立體中的L或R的相同像素,并且被分派以在相鄰列中成為用于立體中的R或L的相同像素。(14)根據(jù)(12)的相機(jī)系統(tǒng),其中,沿所述第一方向和第二方向彼此相鄰的劃分的像素被分派以成為用于立體中的L和R的不同像素。(15)根據(jù)(12)的相機(jī)系統(tǒng),其中,在彩色像素的矩陣形式布置中,形成所述劃分的像素以使得在同一行中用于立體中的L的像素對(duì)應(yīng)于高靈敏度或低靈敏度、并且用于立體中的R的像素對(duì)應(yīng)于低靈敏度或高靈敏度,并且使得在相鄰行中用于立體中的L的像素對(duì)應(yīng)于低靈敏度或高靈敏度、并且用于立體中的R的像素對(duì)應(yīng)于高靈敏度或低靈敏度。(16)根據(jù)(10)至(15)中的任一項(xiàng)的相機(jī)系統(tǒng),其中,所述像素陣列部分包括部署在光接收部分上的濾色器陣列、以及在所述濾色器陣列上形成以對(duì)應(yīng)于每個(gè)劃分的像素的片上透鏡陣列,其中,在所述片上透鏡陣列的光入射側(cè)部署所述多透鏡陣列,并且其中,在多透鏡和片上透鏡中,根據(jù)光軸的改變而執(zhí)行瞳孔校正。本公開包含與分別于2011年2月8日和2011年5月24日向日本專利局提交的日本在先專利申請(qǐng)JP2011-043232和JP2011-115379中公開的主題有關(guān)的主題,通過引用將它們的全部?jī)?nèi)容合并在此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求和其它因素進(jìn)行各種修改、組合、子組合和轉(zhuǎn)變,只要它們?cè)谒綑?quán)利要求或其等同物的范圍之內(nèi)即可。參考標(biāo)記列表10、10A至10H固態(tài)成像設(shè)備(CMOS圖像傳感器)11半導(dǎo)體襯底(傳感器芯片)12像素陣列部分13垂直驅(qū)動(dòng)部分14列處理部分15水平驅(qū)動(dòng)部分16系統(tǒng)控制部分20單位像素21光電二極管22傳輸晶體管23重置晶體管24放大晶體管25選擇晶體管26FD(浮置擴(kuò)散)部分31DSP電路32圖像存儲(chǔ)器33濾色器陣列34多透鏡陣列OCL片上透鏡ML、ML1、ML2多透鏡DPC-A至DPC-D劃分的像素200相機(jī)系統(tǒng)220透鏡230驅(qū)動(dòng)電路240信號(hào)處理電路
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